SU1294766A1 - Грузоподъемное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к грузоподъемным механизмам,   именно к бу-. ровым лебедкам. Цель изобретени  - расширение области применени  и повышение пожарной безопасности. Грузо-i подъемное устройство содержит общую раму 1, где устанавливаетс  бурова  ;лебедка 2 один конец ее вала соединен jпосредством кулачковой муфты 4, со- Изобретение относитс  к грузоподъемным механизмам, а именно к буровым лебедкам. Цель изобретени  - расширение области применени  и повышение пожарной безопасности. На фиг.1 показано грузоподъемное устройство, вид в плане; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1. Грузоподъемное устройство содержит общую раму 1, где устанавливаетс  бурова  лебедка 2, один конец ее вала 3 соединен посредством кулачковой муфты 4, содержащей механизм переключени , с обгонной муфтой 5, котора  в свою очередь соединена с валом 6 электромагнитного тормоза 7. Бурова  лебедка 2 содержит барабан 8 со держащей механизм переключени  с облойной муфтой 5, котора  в свою очередь соединена с валом 6 электромагнитного тормоза.7. Бурова  лебедка 2 содержит барабан 8 со смонтированными на нем шкивами 9, тор озными лентами 10, балансиром II, где установлен основной приводной механизм. 12, а на раме 1 установлен дополни- , тельный приводной механизм 13, который осуществл ет нат жку тормозных лент 10, а руко тка 14 управлени  предназначена дл  их настройки и регулировки. Вал 6 электромагнитного тормоза 7 соединен кулачковой муфтой 17, содержащей механизм 18 переключе-- ни  с валом 19 гидродинамического тормоза 20. 3 ил. g СЛ смонтированными на нем шкивами 9, тормозными лентами 10, балансиром 11,. где установлен основной (силовой) приводной механизм 12, а на раме 1 . устанавливаетс  дополнительный (импульсный ) приводной механизм 13, которые осуществл ют нат жку тормозных лент 10. Руко тка 14 управлени  предназначена дл  их настройки и ре гулировки. Ленты снабжены тормозными колодками 15, охватывающими шкивы 9 барабана лебедки 8, на которой наматываетс  трос 16, один конец которого непосредственно крепитс  к шкиву 9, а другой конец через талевую систему - крон-блок соедин етс  с основанием вышечного блока (мертвый конец), где устанавливаетс  датчик веса (на чертеже не показаны), В свою очею со -vj О5 СП)

Description

редь вал 6 электромагнитного тормоза 7 соединен кулачковой муфтой 7, содержащей механизм 18 переключени , с валом 19 гидродинамического тормоза 2(). С другой стороны на раме I креп тс  подшипниковые опоры 21 дл  установки выносного вала 22 дополни- тельного ленточного тормоза 23. Причем вал 3 лебедки 2 кинематически св зан с выносным валом 22 цепной передачей 24, в свою очередь ее звездочка 25 передает крут щий момент на вал 22 от кулачковой муфты 26, котора  содержит механизм 27 переклю- чени . Дополнительный ленточный тормоз 23 содержит ленты, тормозные - колодки и шкивы. Нат жку лент на шкивы осуществл ет механизм ручного тормоза 28 или с помощью сжатого воздуха от пневмоцилиндра 29, причем руко тка механизма ручного тормоза 28 расположена в зоне рабочего места 30 оператора-бурильщика. На вал 3 буровой лебедки 2 устанавливаетс  механизм 31 дестабилизации положени  груза. В его сборку входит толкающее устройство 32, снабженное силовым приводом 33 и предохранительным элементом 34 самосохранени ,

Устройство работает следующим образом..

При подъеме инструмента из скважи ны все тормозные системы должны быть отключены.

В буровой лебедке 2 тормозные ленты 10 не долгкны удержать шкивы на тормозах от воздействи  руко тки 14 или от основного (силового) 12 и дополнительного (импульсного) 13 механизмов, т.е. их электродвигатели должны быть выключены. Цепна  передача 24 от вала 3, соедин юща  дополнительньй ленточный тормоз 23,от ключена механизмом 27 переключени  ку- лачковой муфты 264 Вспомогательные тормоза (электромагнитный порошковый 7 и гидрод инамический 20) , поспедователь . но соединенные с валом 3 буровой ле- 2 посредством кулачковой муфты 4 и о бгонной муфты З, также автоматически будут отключены, так как об- гонна  муфта передает одностороннее вращение на вал 6 ротора тормоза 7.. Это предупредит преждевременный износ ферропорОшка, засыпанного между .Неподвижным статором и вращающим ротором данног(. тормоза.

Убедившись, что тормозна  система выключена, подъем инструмента осуществл етс  следующим образом.

Привод буровой лебедки 2 кинематически св зан с валом 3. и сообщает крут щий момент на барабан 8, который наматывает на себ  трос 17 талевой системы и через крон-блок подни-. мает колонну буровых труб из скважины

При спуске инструмента в скважину тормозна  система работает следующим образом.

Электромотор привода лебедки 2 выключен. Кинематическа  св зь привода с валом 3 разъединена. Спуск инструмента осуществл ют тормоза. В завиг симости от гхсубины бурени  скважины колонна буровых труб Может иметь . большую массу и чтобы удержать ее или спустить с заданной скоростью, не превышающей 3 м/с, нужна надежна  тормозна  система, предупреждающа  искрение и по вление в ней статического электричества в цел х противопожарной безопасности. Кроме того, от надежности тормозов при эксплуатации зависит повьщ1ение производительности при бурении и безопасность рабочих и в первую очередь бурильщика.

При спуске; инструмента в скважину через крон-блок и талевую систему ее трос 16 повернет барабан 8,который соединен с валом 3 буровой лебедки 2,один его конец через кулачковую муфту 4 соединен с обгонной муфтой 5,передает вращение на вал 6 ротора электромагнитного Порошкового тормоза 7 и далее через кулачковую муфту 17 на вал 19 ротора гидродинамического тормоза 20.

С другой стороны вал 3 соединен цепной передачей 24 с валом 22 дополнительного ленточного тормоза 23 и ; через кулачковую муфту 26 осуществ.- л ет ее вращение.

Ручное торможение дополнительным тормозом 23 осуществл ет оператор- бурильщик со своего рабочего места 30 ручным тормозом 28 или с помощью сжатого воздуха от пневмоцилиндра. 29. Сама лебедка 2 снабжена тормозными лентами 10, их нат жку осуществл ют приводные механизь з (силовой 12 и импульсный 13), а руко тка 14 управлени  предназначена дп  выбора допус- т-имого зазора между тормозными колодками 15, обхватывающими шкивы 9 барабана 8 лебедки. Кроме того, лебедка

2 снабжена механизмом дестабилизации положени  груза дл  вывода колонны из равновеси  относительно вспомогательных тормозов, т.е. необходима сила, способна  вывести из состо ни  поко  вал 3 лебедки 2, кинематически св занный с валом 6 ротора электромагнитного порошкового тормоза 7. При этом тормоза лебедки 2 и дополнительного ленточного тормоза 23 должны быть выключены. Тогда силовой привод 33 сообщает начальную скорость толкающему устройству 32 и его механизм толчком повернет вал 3 лебедки 2. Подвешенна  на трос 16 колонна по инерции с ускорением начнет опускатьс  на забой. Долото внедритс  в породу, а вспомогательные тормоза 7 и 20 воспреп тствуют ее бесконтроль- ному спуску в грунт. Механизм 31 дестабилизации снабжен элементом 34 самосохранени , предупреждающим поломку его деталей при перегрузке. Включение силового привода 33 осущесФвл ет оператор-бурильщик.

Все тормоза нецелесообразно включать в работу как в буровых установках , а также в агрегатах по ремонту

скважин. В начальный период юс работы ЗО ку тормозного момента током катушки

при бурении или восстановлении сква-: жин, когда масса опускаемого инструмента .невелика, работу по спуску колонны осуществл ет бурова  лебедка 2 и соответственно, по мере возрастани  грузоподъемности от глубины скважины, последовательно включаютс  вспомогательные тормоза, сначала электромагнитный порошковый 7,- а на следующем этапе, чтобы предупредить его перегрузку, включаетс  гидродинамический 20. Дл  этой цели предусмотрены механизм 18 переключени  кулачковых муфт 4 и 7. Кинематическа 

св зь дополнительного ленточного тор- дд сто нно мен ющейс  массы спускаемого моза 23 с буровой лебедкой 2 осуще- инструмента, значит и ток в катушке - ствлена посредством механизма пере-: величина переменна , необходимо по- кпючени  27 кулачковой муфты 26.

В этом случае оператор-бурильщик в

любой ситуации может вз ть управление 50 преодолеть тормозной момент вспомо- ручным тормозом 28 на себ , чтобы предупредить аварию или погасить скорость спускаемого инструмента в скважину . Торможение двум  вспомогатель55

сто нно его регулировать.

Когда спускаема  колонна не может

гательных тормозов, включаетс  механизм 31 дестабилизации, который рез.ким

ными тормозами 7 и 20 совместно с дополйительным ленточным тормозом 23 предупредит или значительно ослабит силу обратной отдачи тормоза 28 за счет снижени  скорости вращени  вала

толчком выведет колонну из состо ни  поко .

Дл  определени  грузоподъемности в талевой системе на мертвом конце ее троса 16 устанавливаетс  датчик веса (не показан), его индикатор определ ет силу н т жени  троса, а пока22 , а также от перераспределени  тормозного момента между вспомогательными и ленточными тормозами.

Подачу инструмента с посто нной нагрузкой осуществл ют вспомогательные тормоза 7 и 20 и дополнительный ленточный тормоз 23. В этом случае ленточный тормоз лебедки 2 выключен. Q Подачу инструмента с переменной нагрузкой (дискретный способ бурени ) осуществл ют ленточный тормоз лебедки 2 от электропривода импульсного механизма 13 и вспомогательные тормоза 7 5 н 20. Дополнительным тормозом 23 страхуем допустимую нагрузку долота на забой. Механизм 12 силового привода (при его включении) нат нет тормозные ленты 10 лебедки 12, если по вилась 0 необходимость прекращени  подачи инструмента .

При спуске колонны основную нагрузку примут на себ  вспомогательные тормоза 7 и 20. Один из них - гидро- 5 Динамический 20 имеет свойство ползучести и с нерегулируемым тормозным моментом, а другой электромагнитный порошковьй 7 способен удержать колонну без проскальзывани  и имеет регулиров5

0

возбуждени .

На тормозе 7 установлен тахогенера- тор (не показан). Он определ ет - скорость вращени  его вала 6 и обеспе-. чивает ввод напр жени  в катушку возбуждени . Если его скорость приближаетс  или равна нулю при бурении или спуске колонны, то ток в катушку поступает от реостата и регулируетс  оператором. От избыточности тока в катушке колонна зависнет над забоем . на вспомогательных тормозах, а при недостаточности - ее ползучесть Причем тормозной момент зависит от посто нно мен ющейс  массы спускаемого инструмента, значит и ток в катушке - величина переменна , необходимо по-

сто нно его регулировать.

Когда спускаема  колонна не может

преодолеть тормозной момент вспомо-

гательных тормозов, включаетс  механизм 31 дестабилизации, который рез.ким

преодолеть тормозной момент вспомо-

толчком выведет колонну из состо ни  поко .

Дл  определени  грузоподъемности в талевой системе на мертвом конце ее троса 16 устанавливаетс  датчик веса (не показан), его индикатор определ ет силу н т жени  троса, а пока

зани  тахогенератора (не показан) фиксирует прибор, определ ющий CKO-I рость спуска колонны, его шкапа должнаг быть градуирована от О до 9,81 м/с. Ориентиру сь на эти показани , оператор регулирует тормозную систему по току в тормозе 7 и частоте включени  электропривода импульсного механизма

.

Объективной причиной возникновени  пожарной опасности на буровой при выделении газа из недр  вл ет с  иск-: рение и разр д статического электричества , образованный от различных источников, как в ленточном тормозе . лебедки 2, так и в системе циркул ции промьшочной жидкости, и не исключено по вление и накопление ее в металлоконструкции от естественных атмосфер НЬ1Х  влений, остальные причины субъективные и устранимы, дл  этого достаточно соблюдать Правила безопасности . Обычна  защита - заземление не эффективна к этому виду энергии.

Отсутствие специальных разр дников И приборов, фиксирующих силу зар да, не позвол ет предупредить или определить , где и когда произойдет ее разр д, i

образованный от различных источников, содержащий разность электрических потенциалов или противоположный зар д Его по вление в ленточном тормозе вызвано трением между тормозными колодками 15, изготовленными из син

-

тетических материалов, о металличес кие шкивы 9 при непрерывном спуске инструмента на тормозах. Дл  преду-, преждени  по влени  статического электричества ленточный тормоз снабжен приводным импульсным механизмом 13, которьй предназначен на короткое врем  надежно удерживать инструмент

-

15

г с 10

25

, . 20

30

35

40

на тормозах без проскальзывани , а раз нет трени  скольжени  колодок о шкивы, то и не (будет источника его по влени , а также не будет искрени  между ними. Дополнительный ленточньй тормоз 23 допускает эти  влени , но значительно ослабленные за счет снижени  скорости вращени  шкивов от цепной передачи 24 и уменьшени  на них радиальных нагрузок, так как часть нагрузок воспримут на себ  вспомогательные тормоза 7 и 20, Кроме того, искрение в дополнительном тормозе 23 будет удалено от источника выделени  газа (центр скважины) на дополнительное рассто ние.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Грузоподъемное устройство, содержащее лебедку с валом, один конец которого св зан посредством 14уфты с электромагнитным тормозом и на кото- ром установлен барабан со смонтированными на нем шкивами, и тормознью ленты, установленные с возможностью взаимодействи  с указанными шкивами, балансир, основной и дополнительный приводной механизмы и руко тку управл лени , отличающее с  тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  пожарной безопасности , оно снабжено гидравлическим и дополнительным ленточным .тормозами,, при этом;выносной, вал последнего - кинематически св зан посредством цепной передачи с другим концом вала лебедки, а электромагнитньй тормоз . соединен посредством кулачковой муфты с гидродинамическим тормозом, причем вал лебедки .снабжен механизмом дестабилизации положени  груза.

   П б

   8и9А

   Л , f

   Фив.2

   X

   Вид Б

   16 Т

   Редактор О.Филипова

   Составитель Л.Трофимчук Техред Л.Олийнык

   Заказ 4912

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м° н ПСНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,

   Корректор Т. Колб

   101